电池包的制作方法

文档序号:33445377发布日期:2023-03-14 23:28阅读:31来源:国知局
电池包的制作方法

1.本公开涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电池包。


背景技术:

2.随着技术的发展和进步,电动车辆的使用逐渐广泛。在电动车辆中设置有电池包,电池包用于存储电能并向电动车辆提供能源。在电池包中通常设置有多个电池,在实际应用中由于电池发热等问题,会导致电池包发生热失控等现象,影响电池包的安全性。
3.需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素:

4.本公开的目的在于提供一种电池包,进而至少一定程度上提升电池包的安全性能。
5.本公开提供一种电池包,所述电池包包括:
6.冷却装置,所述冷却装置包括液冷管道;
7.箱体,所述箱体包括多个梁,多个所述梁围成容置空间,所述液冷管道设于所述容置空间;
8.电池,所述电池设于所述容置空间,所述液冷管道位于所述电池和所述梁之间,所述电池上设置有防爆阀,并且所述防爆阀位于所述电池朝向所述液冷管道的一端。
9.本公开实施例提供一种电池包,在电池包中包括冷却装置,冷却装置包括液冷管道,液冷管道设置在电池包箱体内多个梁围成的容置空间内,容置空间中还设有具有防爆阀的电池,液冷管道位于电池和箱体的梁之间,且电池的防爆阀朝向液冷管道,从而能够在电池包热失控时通过电池防爆阀使液冷管道破裂,液冷管道中的冷却液体作用于电池包,解决了由于热失控而导致的电池燃烧或爆炸等问题,提升了电池包的安全性能。
10.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
11.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为本公开示例性实施例提供的一种电池包的结构示意图。
13.图2为本公开示例性实施例提供的一种电池包的局部剖面图。
14.图3为本公开示例性实施例提供的一种电池包的箱体底板的俯视图。
15.图4为本公开示例性实施例提供的一种电池包的局部示意图。
具体实施方式
16.下面将结合本公开示例实施例中的附图,对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的,而并非用于限制本公开的保护范围,因此应当理解,在不脱离本公开的保护范围的情况下,可以对示例实施例进行各种修改和改变。
17.在本公开的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”是指两个或两个以上;术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地,提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
18.除非另有规定或说明,术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接,或信号连接;“连接”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
19.进一步地,本公开的描述中,需要理解的是,本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是,在上下文中,当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时,其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”,也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
20.本公开示例性实施例提供一种电池包,如图1-4所示,电池包包括冷却装置、箱体200和电池300;冷却装置包括液冷管道100;箱体200包括多个梁,多个梁围成容置空间,液冷管道100设于容置空间;电池300设于容置空间,液冷管道100位于电池300和梁之间,电池300上设置有防爆阀330,并且防爆阀330位于电池300朝向液冷管道100的一端。
21.本公开实施例提供的电池包,包括冷却装置、箱体200和电池300,冷却装置包括液冷管道100,箱体200包括多个梁以及由多个梁围成的容置空间,液冷管道100和电池300设于容置空间,液冷管道100位于电池300和梁之间,电池300上设有防爆阀330,防爆阀330位于电池300朝向液冷管道100的一端,从而能够在电池包发生热失控时通过电池300防爆阀330使液冷管道100破裂,液冷管道100中的冷却液体作用于电池300包上,降低电池包的温度,解决了由于热失控而导致的电池300燃烧或者爆炸等问题,提升了电池300包的安全性能。
22.进一步的,本公开实施例提供的电池包还包括支撑件500,支撑件500位于梁和电池300之间,并且支撑件500和箱体200连接,液冷管道100连接于支撑件500。支撑件500为液冷管道100提供支撑力,使得液冷管道100可以固定连接于箱体200上,能够保证液冷管道100在电池包中的装配稳定性,进而提升整个电池包的稳定性。
23.下面将对本公开实施例提供的电池包的各部分进行详细说明:
24.本公开实施例提供的电池包包括多个电池300,多个电池300顺序排列。电池包可以包括多个电池组,电池组中包括至少一个电池300,多个电池300组顺序排列。多个电池300组的排列顺序可以与电池包中的电池300的排列顺序相同或者不同。比如,对个电池组是沿多个电池300的排列方向进行排列的。或多个电池组是沿垂直于多个电池300的排列方
向进行排列的。或部分数量的电池组沿电池300排列方向排列,其余数量的电池组沿垂直于电池300排列方向排列。
25.示例的,本公开实施例提供的电池300可以包括壳体303、电芯304和极柱310,电池壳体303具有容纳腔,电芯304设于容纳腔中,极柱310设于电池壳体303,并且极柱310至少部分伸入容纳腔中。壳体303用于形成电池300的外轮廓,并保护电池300内部的器件。壳体303可以为空心柱状或者空心立方体状。
26.为了防止电池300热失控而导致的爆炸或燃烧等现象,在电池300上设置有防爆阀330,防爆阀330可以设置在电池300的壳体303上。在使用过程中,因电池300故障等因素引起的电池300内部压力迅速增大,防爆阀330打开,使得电池300的壳体303破裂,从而释放电池300内部的压力,保证电池300不会因为内部压力过大而发生热失控。防爆阀330可以设置于电池300的端面上。防爆阀330可以为阀类装置,也可以为在电池300的壳体303上设置的防爆结构。
27.电池300包还包括汇流排320,汇流排320通过电连接多个电池300的极柱310,使多个电池300实现串联、并联或串并联连接,以使得电池包具有足够的电能。
28.为了便于电池包中多个电池300或者多个电组的安装,电池包中还包括箱体200,箱体200可以为立方体结构,且箱体200内部具有空腔,用于容纳多个电池300或者电池组安装于箱体200内部。箱体200的体积与多个电池300或多个电池组的总体积适配,比如,多个电池300或多个电池组组成的电池包的外形为长方体形状,则箱体200为具有容纳电池空腔的长方体结构。或多个电池300或多个电池组组成的电池包外形为不规则立方体结构,则箱体200为具有容纳电池空腔的不规则立方体结构。
29.箱体200为多个电池300或者电池组提供安装位,多个电池300或电组通过汇流排320进行电连接后,可以在箱体200中进行固定装配,以形成电池包。在箱体200中包括多个梁以及底板201,多个梁设于箱体200的底板201上,且多个梁围成容置空间。箱体200的梁可以为棱柱形状,为了便于制作和安装,通常箱体200的梁采用长方体结构。箱体200的梁可以与箱体200为一体成型结构,通过一体冲压或铸造等方式在箱体200上形成多个梁。或箱体200的梁与箱体200分别成型后,在箱体200对应的位置上通过焊接等方式将梁连接于箱体200上。
30.其中,多个梁组成的容置空间包括多个边梁210围成的容置空间,边梁210为设置于箱体200的底板201面向电池300一面的梁状结构,边梁210凸出设于箱体200底板201上,多个边梁210组成箱体200的外轮廓。
31.箱体200还包括至少一个中间梁220,中间梁220为设置于箱体200底板201面向电池300的一面上的梁状结构,且中间梁220凸出设于箱体200底板201上,中间梁220设于容置空间,中间梁220将边梁210围成的容置空间分隔为多个电池舱340,每个电池舱340用于容纳多个电池300或者电池组。比如,箱体200包括两个中间梁220,两个中间梁220垂直设置,且两个中间梁220与边梁210可以将容置空间分隔为四个电池舱340。或中间梁220的数量可以为多个,多个中间梁220和边梁210将容置空间分隔为多个电池舱340以容纳多个电池300或电池组。
32.本公开实施例提供的电池包还包括冷却装置,冷却装置包括液冷管道100,液冷管道100包括进液液冷管道和出液液冷管道。在实际工作过程中,电池包会在箱体200内部产
生热量,大量热量的积聚会导致电池包发生热失控等现象,为了冷却电池包,在电池包中设置冷却装置。冷却装置包括冷却管道,冷却管道可以是液冷管道100,液冷管道100中充入冷却液,通过冷却液的流动带走电池包产生的热量,达到为电池包降温的作用。
33.流经液冷管道100的冷却液可以是具有较大比热容的液体,在冷却液流经液冷管道100时可以吸收较多的热量,另外,冷却液为非腐蚀性液体且对电池300的壳体303或者箱体200内的其它部件不具有腐蚀性,保证在对电池300进行冷却时冷却液不会腐蚀电池300或者电池包中的其它部件。比如,冷却液可以为甘油类冷却液、酒精类冷却液、乙二醇类冷却液或丙二醇类冷却液等中的一种或多种。
34.由于箱体200具有由多个边梁210围成的容置空间,电池300设于容置空间。液冷管道100沿箱体200的梁设置,且液冷管道100沿至少一边梁210的长度方向设置。液冷管道100设置于电池300和箱体200的梁之间,并且电池300的防爆阀330位于电池300朝向液冷管道100的一端,即电池300的防爆阀330朝向液冷管道100设置。
35.冷却装置还包括多个冷板400,多个冷板400与液冷管道100连通。箱体200中的中间梁220将容置空间分隔为多个电池舱340,每个电池舱340设置一冷板400。每个冷板400上设置有进液口和出液口,并且冷板400上的进液口和出液口设于冷板400朝向液冷管道100的一侧。冷板400的进液口和出液口连接于液冷管道100上,比如,可以在液冷管道100上直接设置与冷板400数量相对应的开口,将冷板400的进液口或出液口之间连接与液冷管道100的开口上,使液冷管道100与冷板400直接连接。或在液冷管道100上设置分支管道,通过分支管道将液冷管道100和冷板400的进液口或出液口进行连接。
36.示例的,液冷管道100具有与电池包外部相连的总进液口和总出液口。比如,液冷管道100的一端为总进液口,且与电池包外部的器件连接,在对电池300进行冷却时,外部器件通过总进液口将冷却液泵入液冷管道100中,通过连接于液冷管道100上的冷板400进液口,冷却液流入至多个冷却板内部,对电池300进行冷却。或液冷管道100的一端为总出液口,在多个冷板400对电池300进行冷却后,冷板400中的冷却液通过冷板400出液口流入液冷管道100中,再通过液冷管道100的总出液口流出电池包外部。
37.在本公开提供的实施例中,防爆阀330和液冷管道100相对设置,液冷管道100直接面对防爆阀330设置,两者之间不具有其它部件对两者进行间隔。在电池300工作过程中,电池300由于老化等问题发生热失控时,电池300的防爆阀330爆破,使得与电池300的防爆阀330相对设置的液冷管道100破裂,从而使得液冷管道100中的冷却液流出后喷淋冷却电池300,以降低电池300的温度,防止出现由于电池300热失控导致的电池300爆炸或者燃烧等现象。
38.在本公开提供的实施例中,电池300靠近液冷管道100的一端设置有极柱310,极柱310上连接有汇流排320,汇流排320和液冷管道100之间设置有绝缘件600。由于汇流排320和液冷管道100为具有导电性的材料制成,为了避免汇流排320与液冷管道100之间具有导电性,需要在汇流排320和液冷管道100之间设置绝缘件600。
39.绝缘件600可以为绝缘涂层,该绝缘层可以涂覆在液冷管道100面向汇流排320的一面,或绝缘层可以涂覆在汇流排320面向液冷管道100的一面。或绝缘件600可以为具有绝缘性的材料制成的绝缘板或者绝缘薄膜,将绝缘板或者绝缘薄膜设置在汇流排320与液冷管道100之间,绝缘件600可以为橡胶或者塑料等材料制成。
40.需要说明的是,无论绝缘件600采用绝缘涂层还是绝缘板的形式,绝缘件600均不会影响汇流排320和液冷管道100的正常工作状态,绝缘件600为汇流排320和液冷管道100提供绝缘性。
41.在本公开提供的实施例中,箱体200的容置空间中设置有第一电池组301和第二电池组302,第一电池组301和第二电池组302包括多个顺序排列的电池300,第一电池组301和第二电池组302的排列方向可以与多个电池300的排列方向相同或者不同。
42.其中,第一电池组301远离第二电池组302的一侧设置有第一边梁211,第一边梁211和第一电池组301之间设置有第一液冷管道110,且第一电池组301中的电池300的防爆阀330朝向第一液冷管道110。第二电池组302远离第一电池组301的一侧设置有第二边梁212,第二边梁212和第二电池组302之间设置有第二液冷管道120,第二电池组302中的电池300的防爆阀330朝向第二液冷管道120。
43.第一电池组301和第二电池组302之间设置有第一中间梁,第一中间梁的两侧分别设置有第一冷板410和第二冷板420,第一冷板410和第一液冷管道110连通,第二冷板420和第二液冷管道120连通。
44.第一液冷管道110和第二液冷管道120具有总进液口和总出液口,第一冷板410和第二冷板420具有进液口和出液口。在冷板400对电池300进行冷却的过程中,冷却液通过总进液口流入第一液冷管道110中,再经由第一冷板410的进液口流入至第一冷板410中,对第一电池组301进行冷却;冷却液通过总进液口流入第二液冷管道120中,再经由第二冷板420的进液口流入至第二冷板420中,对第二电池组302进行冷却。
45.在电池包实际使用过程中,第一电池组301或第二电池组302中的电池300会发生过量膨胀,电池300的防爆阀330打开,使得第一液冷管道110或第二液冷管道120破裂,冷却液从第一液冷管道110或第二液冷管道120中流出,对第一电池组301或第二电池组302进行冷却,对电池组进行冷却液喷淋,以降低电池组的温度,防止电池300发生热失控,提升了电池包的安全性能。
46.本公开上述实施例是以电池包内相邻设置的两个电池组为例进行说明的,在电池包实际应用过程中,一个电池包内可以包括多个电池组,每个电池组的电池300的防爆阀330均可设置为朝向电池组相邻的液冷管道100的一侧,每个防爆阀330的开启均可实现液冷管道100的破裂,以使得液冷管道100中的冷却液对电池300或电池组进行喷淋冷却。
47.本公开实施例提供的电池包还包括支撑件500,支撑件500位于箱体200的梁和电池300之间,并且支撑件500和箱体200连接,液冷管道100连接于支撑件500,支撑件500为提供连接于箱体200上的安装位。
48.在本公开提供的一实施方式中,支撑件500可以为支撑卡扣,支撑卡扣具有卡接部,液冷管道100卡于卡接部,且支撑卡扣连接于箱体200的梁或者箱体200的底板201上。支撑件500可以与箱体200的梁或者底板201一体成型,或支撑件500可以通过焊接或粘接等方式连接在箱体200的梁或者底板201上。在本公开中在,支撑件500的数量为至少一个,液冷管道100与支撑件500可以为一一对应的关系。或者为了使得液冷管道100与箱体200具有较稳固的连接,一个液冷管道100可以使用多个支撑件500进行支撑。进一步的,多个支撑件500可以在箱体200的梁或底板201上具有相同的高度,以保证液冷管道100在装配时可以具有较高的平整度,为后续电池300的装配提供平整面。
49.在本公开提供的另一实施方式中,在箱体200的梁上可以设置凹陷部,液冷管道100设于凹陷部内。在本公开中,根据箱体200上梁的尺寸设置凹陷部,将液冷管道100设置于凹陷部中。凹陷部可以为在箱体200的梁上开设的凹槽型结构,或可以为在箱体200的梁上设置的台阶型结构。凹陷部的深度和长度可以根据液冷管道100的长度和深度进行选择,为了更好的容纳液冷管道100,凹陷部的深度可以大于或等于液冷管道100的直径。
50.液冷管道100上还可以包括多个分支管道,多个分支管道连接液冷管道100和冷板400。在液冷管道100安装在箱体200梁上的凹陷部内后,通过分支管道将液冷管道100和冷板400进行连通。
51.示例的,在梁上可以设置用于容纳分支管道的容纳孔,分支管道可以通过容纳孔设置在箱体200的梁内部,连接液冷管道100和冷板400。或者分支管道可以设置在箱体200的梁的外部,分支管道绕过箱体200的梁连通液冷管道100和冷板400。在本公开中,可以通过分支管道连接液冷管道100和冷板400,也可以通过其他方式来连通液冷管道100和冷板400,本公开不做限定。
52.本公开实施例提供的电池包,包括冷却装置、箱体200和电池300,冷却装置包括液冷管道100,箱体200包括多个梁以及由多个梁围成的容置空间,液冷管道100和电池300设于容置空间,液冷管道100位于电池300和梁之间,电池300上设有防爆阀330,防爆阀330位于电池300朝向液冷管道100的一端,从而能够在电池包发生热失控时通过电池300的防爆阀330使液冷管道100破裂,液冷管道100中的冷却液体作用于电池包上,降低电池包的温度,解决了由于热失控而导致的电池300燃烧或者爆炸等问题,提升了电池包的安全性能。
53.本公开实施例提供的电池包可以是方形电池或者圆柱电池,在上述实施方式中以电池为方形电池为例进行了说明,但是在本公开实施例中电池并不局限于方向电池,在实际应用中电池也可以是圆柱电池或者其它形状的电池。
54.示例的,以圆柱电池为例,可以在圆柱电池的箱体200上设置液冷管道100,液冷管道100可以位于相邻的电池300之间,或位于多个电池300之间。其中,圆柱电池的防爆阀330面对液冷管道100设置,在圆柱电池发生膨胀过量等现象时,防爆阀330打开,同时使得液冷管道100破裂,使得流经液冷管道100中的冷却也对电池300进行喷淋冷却,以降低电池300的温度,防止电池300出现热失控等现象。
55.在由圆柱电池组成的电池包中,液冷管道100的数量为至少一个。圆柱电池的防爆阀330可以面对相邻的液冷管道100设置于电池300的一端。若电池包中还包括有冷板400,则液冷管道100与冷板400连通,多个冷板400的进液口或出液口与液冷管道100连接。
56.液冷管道100在圆柱电池或其它结构电池300中的设置可以根据电池300的具体结构进行改进。比如,在圆柱电池中,可以通过在设置液冷管道100相对应的箱体200上开设凹槽等结构,以将液冷管道100设于凹槽中,使液冷管道100装配于电池包中。或可以在圆柱电池组成的电池包中设置支撑件500,支撑件500连接在电池包的箱体200上,通过支撑件500为液冷管道100提供支撑固定位。
57.本公开实施例提供的电池包可以应用于电动车辆,电池包安装于电动车辆上,向电动车辆提供能源。
58.在实际应用中,电池包可以安装于电动车辆的车架。电池包可以和车架固定连接。或者电池包可以是模块化电池包,模块化电池包能够可拆卸的连接于车辆主体,便于更换。
59.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
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